JPS6025890B2 - 保護装置付油入コンデンサ - Google Patents
保護装置付油入コンデンサInfo
- Publication number
- JPS6025890B2 JPS6025890B2 JP50149440A JP14944075A JPS6025890B2 JP S6025890 B2 JPS6025890 B2 JP S6025890B2 JP 50149440 A JP50149440 A JP 50149440A JP 14944075 A JP14944075 A JP 14944075A JP S6025890 B2 JPS6025890 B2 JP S6025890B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- fuse
- current
- oil
- circuit
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は謙竜体にポリオレフィン系プラスチックを使用
しかつ保護装置にヒューズを使用した保護装置付油入コ
ンデンサに関する。
しかつ保護装置にヒューズを使用した保護装置付油入コ
ンデンサに関する。
一般に油入コンデンサは第１図及び第２図に示すように
アルミ製電極箔１及び２の層間にコンデンサ紙３ａとポ
リオレフイン系プラスチックフィルム３ｂを複合した誘
電体３を介在させて巻回したコンデンサ素子４を所望の
電気容量を得るように複数個直列または並列に接続して
コンデンサ素材５を構成し絶縁油とともにケース６内に
収納して構成される。
アルミ製電極箔１及び２の層間にコンデンサ紙３ａとポ
リオレフイン系プラスチックフィルム３ｂを複合した誘
電体３を介在させて巻回したコンデンサ素子４を所望の
電気容量を得るように複数個直列または並列に接続して
コンデンサ素材５を構成し絶縁油とともにケース６内に
収納して構成される。
従来、この種の油入コンデンサにあってはこれを構成す
るコンデンサ素子４が何らかの原因で絶縁破壊を起すと
、誘電体３及び絶縁油が急激に分解してガスを発生し、
ケース６の内圧を上昇させてケース６が変形するのみな
らず破裂して火災等の二次災害を起す危険がある。この
ため油入コンデンサに保護装置を設けてこのような危険
を防止するようにしている。従来用いられている保護方
式としてはコンデンサ素体の回路に直列に限流ヒューズ
を接続して故障コンデンサを回路からしや断する方法や
ケースの変位の検出、Ｙ形バンクとしての中性点電位の
検出、容量の不平衝検出及び過電流の検出等によりしや
断器を動作させる方法等がある。しかしながら、ヒュー
ズを用いる場合は短絡大電流をしや断できるようにその
容量を設定するので大型で高価なヒューズが必要となる
。またしや断器を用いる場合はしや断器の動作時間内に
ケースが破壊する場合があり、保護協調上の問題点や、
ゴンデンサそのものより保護設備の方が経済的に大とな
る欠点を有していた。本発明の目的は上記欠点を除去す
るためになされたもので、コソデンサ素子が絶縁破壊し
た際に従釆のように系統の短絡容量以上のしや断館力を
有するヒューズやしや断器を用いることなく速やかに故
障コンデンサを回路から分離することのできる保護菱贋
付油入コンデンサを得ることにある。
るコンデンサ素子４が何らかの原因で絶縁破壊を起すと
、誘電体３及び絶縁油が急激に分解してガスを発生し、
ケース６の内圧を上昇させてケース６が変形するのみな
らず破裂して火災等の二次災害を起す危険がある。この
ため油入コンデンサに保護装置を設けてこのような危険
を防止するようにしている。従来用いられている保護方
式としてはコンデンサ素体の回路に直列に限流ヒューズ
を接続して故障コンデンサを回路からしや断する方法や
ケースの変位の検出、Ｙ形バンクとしての中性点電位の
検出、容量の不平衝検出及び過電流の検出等によりしや
断器を動作させる方法等がある。しかしながら、ヒュー
ズを用いる場合は短絡大電流をしや断できるようにその
容量を設定するので大型で高価なヒューズが必要となる
。またしや断器を用いる場合はしや断器の動作時間内に
ケースが破壊する場合があり、保護協調上の問題点や、
ゴンデンサそのものより保護設備の方が経済的に大とな
る欠点を有していた。本発明の目的は上記欠点を除去す
るためになされたもので、コソデンサ素子が絶縁破壊し
た際に従釆のように系統の短絡容量以上のしや断館力を
有するヒューズやしや断器を用いることなく速やかに故
障コンデンサを回路から分離することのできる保護菱贋
付油入コンデンサを得ることにある。
ここで、油入コンデンサにおいて、誘電体にポリオレフ
イン系プラスチック（例えばポリプロピレン系フィルム
）のみを使用した場合に次のような事実があることが発
見された。
イン系プラスチック（例えばポリプロピレン系フィルム
）のみを使用した場合に次のような事実があることが発
見された。
即ち、｛ィー ｎ個直列に接続したコンデンサ素子のう
ちｍ素子（ｍ＜ｎ）が絶縁破壊した場合、健全コンデン
サの分担電圧‘ま三市倍‘こなり、充電電流も古希にな
る。
ちｍ素子（ｍ＜ｎ）が絶縁破壊した場合、健全コンデン
サの分担電圧‘ま三市倍‘こなり、充電電流も古希にな
る。
この電減数障コンデンサ素子の絶縁破壊部にも流れるが
、この程度の電流では絶縁破壊部の周辺の電極箔が溶解
して金属短絡となるので、誘電体や絶縁油を分解してガ
スを発生することが全くない。
、この程度の電流では絶縁破壊部の周辺の電極箔が溶解
して金属短絡となるので、誘電体や絶縁油を分解してガ
スを発生することが全くない。
したがってケース変形もみられない。｛ｏ）直列に接続
されたｎ個のコンデンサ素子がすべて破壊した（ｍ＝ｎ
）時油入コンデンサが接続されている電源容量（又は系
絡の短絡容量）に相当する短絡電流が流れるが、この短
絡電流により絶縁破壊部がアルミ製電極箔、ポリオレフ
イン系プラスチックの順で１０〜１２仇ｈＳ程度で蒸発
し、その蒸発部にポリオレフィン系プラスチックの溶解
物及び絶縁油が流入し、絶縁を回復すると同時に電気容
量も正常値に戻るという自復現象を有する。
されたｎ個のコンデンサ素子がすべて破壊した（ｍ＝ｎ
）時油入コンデンサが接続されている電源容量（又は系
絡の短絡容量）に相当する短絡電流が流れるが、この短
絡電流により絶縁破壊部がアルミ製電極箔、ポリオレフ
イン系プラスチックの順で１０〜１２仇ｈＳ程度で蒸発
し、その蒸発部にポリオレフィン系プラスチックの溶解
物及び絶縁油が流入し、絶縁を回復すると同時に電気容
量も正常値に戻るという自復現象を有する。
本発明はこれら｛ィ’，【ローの現象を利用したもので
あるｄ以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する
。
あるｄ以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する
。
第３図において、全体符号１０で示すコンデンサ秦体は
、アルミ製電極箔の層間に誘電体としてポリオレフイン
系プラスチックフィルムか又はポリオレフィン系プラス
チック製紙状構造物を介在させ、これらを所望の電気特
性になるまで巻回してなるコンデンサ素子を少なくとも
２個以上直列に接続して所望の電気容量を有するように
構成される。このコンデンサ素子１０は予め吸着脱気処
理を行った絶縁油１１とともにケース１２内に収納され
、リード線１３及びヒューズ１４を介してケース１１に
取付けられたブッシング１５の内部端子に接続される。
このヒューズ１４は定常運転時の定柊電流のｎ倍（ｎは
コンデンサ黍体における直列に接続，された素子数で２
以上の整数）の電流には溶断されない通電容量を有し、
前記ｎ個のコンデンサ素子が全短絡故障を生じた際に流
れる短絡電流には溶断して端子間がアークで接続された
状態を維持しうる能力を有する。しかしてこのように構
成された油入コンデンサにおいて何らかの原因でコンデ
ンサ素体１０の一部の素子に故障が発生した場合、その
故障コンデンサ素子には前述の‘ィ）項で詳述したよう
に充電電流力三；倍（ｎ‘ま直列数、ｍ‘ま故障数）と
なって流れるが、ヒューズ１４はｎ倍の通電容量を有し
ているので、このときの充電電流では溶断せず、通電状
態を維持する。
、アルミ製電極箔の層間に誘電体としてポリオレフイン
系プラスチックフィルムか又はポリオレフィン系プラス
チック製紙状構造物を介在させ、これらを所望の電気特
性になるまで巻回してなるコンデンサ素子を少なくとも
２個以上直列に接続して所望の電気容量を有するように
構成される。このコンデンサ素子１０は予め吸着脱気処
理を行った絶縁油１１とともにケース１２内に収納され
、リード線１３及びヒューズ１４を介してケース１１に
取付けられたブッシング１５の内部端子に接続される。
このヒューズ１４は定常運転時の定柊電流のｎ倍（ｎは
コンデンサ黍体における直列に接続，された素子数で２
以上の整数）の電流には溶断されない通電容量を有し、
前記ｎ個のコンデンサ素子が全短絡故障を生じた際に流
れる短絡電流には溶断して端子間がアークで接続された
状態を維持しうる能力を有する。しかしてこのように構
成された油入コンデンサにおいて何らかの原因でコンデ
ンサ素体１０の一部の素子に故障が発生した場合、その
故障コンデンサ素子には前述の‘ィ）項で詳述したよう
に充電電流力三；倍（ｎ‘ま直列数、ｍ‘ま故障数）と
なって流れるが、ヒューズ１４はｎ倍の通電容量を有し
ているので、このときの充電電流では溶断せず、通電状
態を維持する。
通電状態が維持されても前述の‘ィ｝項で詳述したよう
に故障コンデンサ素子は金属短絡状態となって誘電体及
び絶縁油を分解するようなことがないので、ケース破壊
をおこすことはない。次にコンデンサ素体１０の直列接
続素子が完全に短絡した場合、系統の短絡容量によって
決定する短絡電流が流れ、この短絡電流が定格電流のｎ
倍よりはるかに大きい電流であるためにヒューズ１４は
瞬時のうちに金属蒸発して溶断する。この場合、ヒュー
ズ１４には従来と異なり短絡電流をしや断する能力を有
しないものを用いているので、ヒューズ１４の溶断した
部分にアークが発生しヒューズ１４の端子間がアークで
接続された状態に維持されることにより、短絡電流が断
続して流れることになる。しかしながら、前認。
に故障コンデンサ素子は金属短絡状態となって誘電体及
び絶縁油を分解するようなことがないので、ケース破壊
をおこすことはない。次にコンデンサ素体１０の直列接
続素子が完全に短絡した場合、系統の短絡容量によって
決定する短絡電流が流れ、この短絡電流が定格電流のｎ
倍よりはるかに大きい電流であるためにヒューズ１４は
瞬時のうちに金属蒸発して溶断する。この場合、ヒュー
ズ１４には従来と異なり短絡電流をしや断する能力を有
しないものを用いているので、ヒューズ１４の溶断した
部分にアークが発生しヒューズ１４の端子間がアークで
接続された状態に維持されることにより、短絡電流が断
続して流れることになる。しかしながら、前認。
｝項で詳述した如く、１０〜１２ｍｍｓの後コンデンサ
が絶縁回復するので短絡電流が流れくなり、従ってヒュ
ーズ１４に発生したアークが消滅し、その後はヒューズ
１４がしや断状態を維持するので、故障コンデンサを系
統から分離することができる。なお、ヒューズ１４を設
けない場合においては、コンデンサが絶縁回復した後定
格電流が流れ、その後、再び短絡故障が生じて短絡電流
が流れる現象がくり返される。
が絶縁回復するので短絡電流が流れくなり、従ってヒュ
ーズ１４に発生したアークが消滅し、その後はヒューズ
１４がしや断状態を維持するので、故障コンデンサを系
統から分離することができる。なお、ヒューズ１４を設
けない場合においては、コンデンサが絶縁回復した後定
格電流が流れ、その後、再び短絡故障が生じて短絡電流
が流れる現象がくり返される。
短絡電流が流れると前述のように電極箔、ポリオレフィ
ン系プラスチックが溶解し、その溶解物が絶縁油中に混
入して絶縁油の縦縁耐力を低下させるので、ついにはア
ークの発生により絶縁油や議亀体を分解してガスを発生
させ、ケース破壊に至ることになる。従ってヒューズ１
４は小容量でも定格電流をしや断できる容量のものを設
ける必要がある。次に本発明による保護装置付油入コン
デンサの具体的な実験例を説明する。
ン系プラスチックが溶解し、その溶解物が絶縁油中に混
入して絶縁油の縦縁耐力を低下させるので、ついにはア
ークの発生により絶縁油や議亀体を分解してガスを発生
させ、ケース破壊に至ることになる。従ってヒューズ１
４は小容量でも定格電流をしや断できる容量のものを設
ける必要がある。次に本発明による保護装置付油入コン
デンサの具体的な実験例を説明する。
第４図において誘電体としてポリプロピレンフィルム２
枚とアルミ製電極箔とも重ねて巻回し、８，２５ムＦの
コンデンサ素子Ｃを作りその素子番号をＣ，，Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８とし、この中で予め
Ｃ，をＡＣ電圧で絶縁破壊するように構成しておく。そ
してこれら−を２個直列４個並列に接続し、１６，２５
山Ｆ相当のコンデンサ秦体１０を形成する。このコンデ
ンサ素体１０は三相１０皿ＶＡのコンデンサの一相分で
あり、これを供謙体として用いる。このコンデンサ素体
１０のリード線１３と直列に定格電圧２００Ｖ、定格電
流５Ｍ、しや断電流１００船のヒューズ１４を接続しヒ
ューズ１４の他端をブッシング１５の内部端子に接続し
て絶縁油とともにケース１２に収納し、故障状態を有す
る油入コンデンサを作成する。油入コンデンサの定常運
転時の定格電圧は３３００Ｖ、定格電流２船である。こ
の故障コンデンサを第５図に示す電源Ｅ、電流調整用リ
アクトルＸｅ、残留抵抗Ｒ、開閉器Ｓを直列接続した試
験回路に挿入し３３００Ｖを１時間印加したがケース１
２の変形が見られなかった。この時の故障コンデンサに
流れた充電電流は４０Ａであった。この故障コンデンサ
を試験回路から取外し、破壊箇所を分解調査した効果、
破壊箇所は完全な金属短絡状態を示し、またヒューズ１
４は溶断せず健全であった。次に故障コンデンサＣ，を
再組立するとともに新たにＣ２のコンデンサ素子を予め
ＡＣ電圧で絶縁破壊しておきコンデンサ素体１０の直列
接続素子をすべて絶縁破壊しておく。これを第４図に示
すように２個直列４個並列に接続して再組立てし第５図
に示す試験回路に挿入する。そしてこの試験回路に４０
０岬流したところ１０ｈｓで回路がしや断された。試験
回路より故障コンデンサをとりはずし分解調査をした結
果ヒューズ１４は完全に溶断していた。又静電容量及び
絶縁抵抗を測定したところ所定の数値を示し絶縁回復し
ていることが立証された。なお、この容量のコンデンサ
で従釆用いられていたヒューズは定格電圧３６００Ｖ、
定格電流２弘、しや断電流６０００船のものであり、本
発明で用いたヒューズ１４の方がはるかに小さい。
枚とアルミ製電極箔とも重ねて巻回し、８，２５ムＦの
コンデンサ素子Ｃを作りその素子番号をＣ，，Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８とし、この中で予め
Ｃ，をＡＣ電圧で絶縁破壊するように構成しておく。そ
してこれら−を２個直列４個並列に接続し、１６，２５
山Ｆ相当のコンデンサ秦体１０を形成する。このコンデ
ンサ素体１０は三相１０皿ＶＡのコンデンサの一相分で
あり、これを供謙体として用いる。このコンデンサ素体
１０のリード線１３と直列に定格電圧２００Ｖ、定格電
流５Ｍ、しや断電流１００船のヒューズ１４を接続しヒ
ューズ１４の他端をブッシング１５の内部端子に接続し
て絶縁油とともにケース１２に収納し、故障状態を有す
る油入コンデンサを作成する。油入コンデンサの定常運
転時の定格電圧は３３００Ｖ、定格電流２船である。こ
の故障コンデンサを第５図に示す電源Ｅ、電流調整用リ
アクトルＸｅ、残留抵抗Ｒ、開閉器Ｓを直列接続した試
験回路に挿入し３３００Ｖを１時間印加したがケース１
２の変形が見られなかった。この時の故障コンデンサに
流れた充電電流は４０Ａであった。この故障コンデンサ
を試験回路から取外し、破壊箇所を分解調査した効果、
破壊箇所は完全な金属短絡状態を示し、またヒューズ１
４は溶断せず健全であった。次に故障コンデンサＣ，を
再組立するとともに新たにＣ２のコンデンサ素子を予め
ＡＣ電圧で絶縁破壊しておきコンデンサ素体１０の直列
接続素子をすべて絶縁破壊しておく。これを第４図に示
すように２個直列４個並列に接続して再組立てし第５図
に示す試験回路に挿入する。そしてこの試験回路に４０
０岬流したところ１０ｈｓで回路がしや断された。試験
回路より故障コンデンサをとりはずし分解調査をした結
果ヒューズ１４は完全に溶断していた。又静電容量及び
絶縁抵抗を測定したところ所定の数値を示し絶縁回復し
ていることが立証された。なお、この容量のコンデンサ
で従釆用いられていたヒューズは定格電圧３６００Ｖ、
定格電流２弘、しや断電流６０００船のものであり、本
発明で用いたヒューズ１４の方がはるかに小さい。
このように本発明による保護装置付油入コンデンサにお
いては、系統の短絡容量によって決まる短絡電流をしや
断する能力をもつヒューズやしや断器を用いることなく
、コンデンサ素子の全短絡故障によるケース変形あるい
はケース破壊による二次災害を未然に防止でき、しかも
本発明で用いるヒューズのしや断能力は小か〈てよいの
で、４・形、軽量化ができるものである。
いては、系統の短絡容量によって決まる短絡電流をしや
断する能力をもつヒューズやしや断器を用いることなく
、コンデンサ素子の全短絡故障によるケース変形あるい
はケース破壊による二次災害を未然に防止でき、しかも
本発明で用いるヒューズのしや断能力は小か〈てよいの
で、４・形、軽量化ができるものである。
第１図及び第２図は一般的なコンデンサ素子及び油入コ
ンデンサを示す斜視図及び破断断面図、第３図は本発明
による保護装置付油入コンデンサを示す破断断面図、第
４図は本発明による保護装置付油入コンデンサの具体的
な実験例を示す回路図、第５図は試験回路を示す回路図
である。 Ｃ，〜Ｃ８……コンデンサ素子、１ ０・・・・・・コ
ンデンサ素子、１１…・・・絶縁油、１２・・・・・・
ケース、１４……ヒューズ。が５図 オー図 オＺ図 す３肉 オム図
ンデンサを示す斜視図及び破断断面図、第３図は本発明
による保護装置付油入コンデンサを示す破断断面図、第
４図は本発明による保護装置付油入コンデンサの具体的
な実験例を示す回路図、第５図は試験回路を示す回路図
である。 Ｃ，〜Ｃ８……コンデンサ素子、１ ０・・・・・・コ
ンデンサ素子、１１…・・・絶縁油、１２・・・・・・
ケース、１４……ヒューズ。が５図 オー図 オＺ図 す３肉 オム図
Claims (1)
- １ 誘電体と電極箔とを重ねて巻回したコンデン素子を
少なくともｎ個（ｎは２以上の整数）直列に接続してコ
ンデンサ素体を構成し、このコンデンサ素体を絶縁油と
ともケース内に収納し、前記コンデンサ素材に直列にヒ
ユーズを接続したものにおいて、前記誘電体はポリオレ
フイン系プラスチツクのみで構成し、前記ヒユーズは定
常運転時の定格電流のｎ倍の電流には溶断されない通電
容量を有しかつ前記ｎ個のコンデンサ素子が全短絡故障
を生じた際に流れる短絡電流には溶断して端子間がアー
クで接続された状態を維持しうるヒユーズで構成したこ
とを特徴とする保護装置付油入コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50149440A JPS6025890B2 (ja) | 1975-12-17 | 1975-12-17 | 保護装置付油入コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50149440A JPS6025890B2 (ja) | 1975-12-17 | 1975-12-17 | 保護装置付油入コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5273367A JPS5273367A (en) | 1977-06-20 |
| JPS6025890B2 true JPS6025890B2 (ja) | 1985-06-20 |
Family
ID=15475151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50149440A Expired JPS6025890B2 (ja) | 1975-12-17 | 1975-12-17 | 保護装置付油入コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6025890B2 (ja) |
-
1975
- 1975-12-17 JP JP50149440A patent/JPS6025890B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5273367A (en) | 1977-06-20 |
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